鋰電池是新能源汽車的核心部件，其性能和質(zhì)量直接影響著汽車的安全和續(xù)航。為了提高鋰電池的制造效率和質(zhì)量，激光清洗技術(shù)在鋰電池智造中發(fā)揮著重要作用。

激光清洗是利用激光束對物體表面進行瞬間加熱，使其蒸發(fā)或剝離，從而去除表面的污染物或涂層的一種高效、環(huán)保、精確的清洗方法。激光清洗具有以下優(yōu)點：

– 無接觸、無損傷、無污染，適用于各種材料和形狀的清洗；
– 清洗速度快，效率高，可實現(xiàn)自動化和智能化控制；
– 清洗質(zhì)量高，可實現(xiàn)表面的精細處理和功能化；
– 清洗過程可實時監(jiān)測和反饋，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)化管理和追溯。

激光清洗在鋰電池智造中具有不可替代的作用，是提升鋰電池制造水平和競爭力的關(guān)鍵技術(shù)之一。

激光清洗概念起源于20世紀80年代中期，其原理是利用激光光束具有大的能量密度、方向可控和匯聚能力強等特性，使激光與工件基底上附著的油污、銹斑、粉塵渣、涂層、氧化層或膜層等污染物相互作用，以瞬間受熱膨脹、熔化、氣體揮發(fā)等形式與工件基底分離。

激光清洗前后對比

整個激光清洗過程繁雜，大致可分為激光氣化分解、激光剖離、污染物粒子熱膨脹、基體表面振動和污染物脫離。目前，有激光燒蝕清洗方法、液膜輔助激光清洗方法、激光沖擊波式清洗方法，能穩(wěn)定而有效地清洗各種規(guī)則性的基材表面，包括金屬、合金、玻璃及各種復(fù)合材料。

激光清洗技術(shù)對比優(yōu)勢

激光清洗在鋰電智造中的應(yīng)用

當下，激光清洗已成為電池表面處理的主要手段，被廣泛用于極片制造、電芯制作以及電池組裝3個主要動力電池生產(chǎn)制程。通過采用激光器、清洗頭以及控制軟件，計算機集成控制，極大提高電池制造工藝水平。

1、集流體激光清洗

正負集流體在涂覆電極材料時，需要對金屬箔帶進行清洗。常見的正極集流體是鋁箔，負極集流體是銅箔，為了保證集流體在電池內(nèi)部穩(wěn)定性，二者純度要求在98%以上。

傳統(tǒng)濕式乙醇清洗，容易對鋰電池其他部件造成損傷，采用激光清洗金屬箔不僅能提高清洗過程的效率、節(jié)約清洗資源，且建立清洗過程數(shù)據(jù)實時監(jiān)控和清洗結(jié)果量化判定，能有效提高極片批產(chǎn)生產(chǎn)的一致性。
2、電池焊接前激光清洗
近年，激光焊接成為動力電池產(chǎn)線標配，被廣泛應(yīng)用到動力電池極耳、密封釘、匯流排、電池模組等焊接中。干凈、均勻的表面是實現(xiàn)成功耐久的焊接與粘合的基本前提條件。因此，焊接前，對各焊接部位進行表面處理，去除焊縫接頭處的污染物，能有效提高焊接質(zhì)量和降低成本。

極柱清洗對比

激光清洗應(yīng)用在電芯段密封釘、轉(zhuǎn)接片，模組段巴片極柱、單電芯藍膜、單電芯硅膠、單電芯涂層清洗過程，有效去各端面污物、粉塵等，為電池焊接提前做準備，減少焊接的不良品。

3、電池組裝過程中激光清洗

為了防止鋰電池發(fā)生安全事故，往往會對鋰電池電芯進行外貼膠處理，以起到絕緣的作用，防止短路的發(fā)生以及保護線路、防止刮傷。

電池托盤焊縫的氧化層清洗

對電池包托盤CMT焊縫、電池包上蓋板電泳漆、電池包箱體密封膠軌跡氧化層、防護底板焊前氧化層進行激光清洗，提高貼膠或涂膠的附著力，清洗后不會產(chǎn)生有害污染物，在高度關(guān)注環(huán)保的情況下，這種綠色環(huán)保的清洗方法將越發(fā)重要。

激光清洗方案在動力電池行業(yè)的應(yīng)用

100%優(yōu)率，電池包蓋板清洗的理想選擇

電泳漆賦予蓋板一定的裝飾性以及提供防蝕保護，如防銹、防沖擊、耐腐蝕…等，然而，由于某些特殊要求，需要重新電泳，所以要對電泳漆膜進行去除。

現(xiàn)行批量生產(chǎn)頂蓋片主要使用金屬沖壓方式，生產(chǎn)過程中會使用到?jīng)_壓油，生產(chǎn)完畢還需沖壓油清洗。

金屬沖壓方式則會不可避免產(chǎn)生金屬披鋒，當動力電池頂蓋片出現(xiàn)金屬絲、毛刺等披鋒時，在頂蓋片與極柱交接處，會造成動力電池短路故障，存在爆炸風險。因此，蓋板清洗工藝需解決以上所有問題。

與此同時，批量式清洗，完美解決除銹、除油污、金屬微粒、灰塵等清洗難題，且具備自動化、無接觸、無污染、精度高、無損傷或損傷小等特點，是電池包蓋板清洗的理想選擇。

• 配備自主研發(fā)手持式激光清洗機，人工手持/搭配機械手自動化雙重應(yīng)用選擇；
• 清洗涂層厚度達到0.035mm，清洗不損傷電泳涂層下的鍍鋅層，實現(xiàn)100%清洗優(yōu)率；
• 采用專用鋁合金激光房體，拆卸維護方便。

激光清洗前后對比

鋰電池新一輪規(guī)模化制造已經(jīng)啟動，新一輪制造過程對于質(zhì)量一致性要求更高，對工藝控制的精度要求也更高。